Mapowanie rozwoju komórek nowotworowych w drogach moczowych newsroom

Naukowcy z Weill Cornell Medical College przeprowadzili jak dotąd najbardziej wszechstronną analizę raka moczowodów lub jam zbierających mocz w nerkach, znanego jako rak górnego nabłonka dróg moczowych (UTUC). Badanie, w którym porównano charakterystykę nowotworów pierwotnych i przerzutowych, dostarcza nowych informacji na temat biologii tych agresywnych nowotworów i potencjalnych sposobów ich leczenia.

W badaniu, które ukazało się 18 marca w Nature Communications, naukowcy zbadali próbki tkanek z 44 guzów pierwotnych i przerzutowych na Uniwersytecie UTUC. Porównali mutacje genetyczne i wzorce aktywności genów w tych nowotworach oraz zmapowali typy komórek, korzystając z techniki umożliwiającej wizualizację markerów powierzchniowych białek z rozdzielczością pojedynczych komórek. Jednym z kluczowych odkryć było to, że podstawowe cechy molekularne guzów UTUC – ich podtyp molekularny – są w większości stabilne podczas progresji od fazy pierwotnej do fazy przerzutowej. Sugeruje to, że onkolodzy leczący pacjentów z UTUC często mogą wykorzystywać analizy próbek guza pierwotnego do terapii przerzutów ukierunkowanej na podtyp molekularny.

„Zbiór danych, który stworzyliśmy, zapewnia unikalny wgląd w biologię UTUC i powinien stanowić ważne źródło informacji dla badaczy i klinicystów” – powiedział. Doktor Juan Miguel Mosqueraprofesor patologii i medycyny laboratoryjnej oraz dyrektor badań patologicznych przy ul Angielski Instytut Medycyny Precyzyjnej w Weill Cornell Medicine.

Doktor Juan Miguel Mosquera. Źródło: Medycyna Weill Cornell

Dr Mosquera, który jest również członkiem Centrum Onkologii Sandry i Edwarda Meyerów W Weill Cornell Medical College współprowadził badanie Doktor Bishoy Feltz, adiunkt medycyny i rodziny Gellertów – John B. Leonard, MD, badacz w Weill Cornell Medical College. Pierwszym autorem badania jest dr Kentaro Uehara, który w momencie przeprowadzania badania był pracownikiem naukowym ze stopniem doktora na Wydziale Patologii i Medycyny Laboratoryjnej oraz w Angielskim Instytucie Medycyny Precyzyjnej.

Guzy UTUC są rzadkie w porównaniu z guzami pęcherza moczowego i stanowią od 5 do 10 procent wszystkich nowotworów nabłonka dróg moczowych. Są również stosunkowo agresywne, a przerzutowe guzy UTUC są szczególnie trudne do skutecznego leczenia. Wcześniej dr Valtas i współpracownicy zwrócili uwagę na szczegóły molekularne pierwotnych guzów UTUC w szeroko cytowanym badaniu z 2019 r. Niewiele wiadomo na temat charakterystyki nowotworów przerzutowych, które rozprzestrzeniły się już do odległych narządów.

Opierając się na tej pracy, w bieżącym badaniu naukowcy wykorzystali sekwencjonowanie DNA i RNA do mapowania mutacji genetycznych i wzorców aktywności genów w próbkach pierwotnych i przerzutowych. Dzięki funduszom z Cornell Center for Immunology wykorzystali także nowszą technikę zwaną cytometrią masową. Technika ta znakuje kluczowe białka powierzchniowe na poszczególnych komórkach w próbkach, umożliwiając szczegółową identyfikację komórka po komórce i przestrzenne mapowanie typów komórek.

„Kompleksowe obrazowanie komórkowe umożliwiło nam po raz pierwszy zbadanie powiązań przestrzennych między komórkami nowotworowymi a innymi komórkami, takimi jak komórki odpornościowe, które tworzą mikrośrodowisko nowotworu na Uniwersytecie UTUC” – powiedziała dr Mosquera, który jest również patologiem w NewYork-Presbyterian. Centrum Medyczne Weill Cornell.

Badanie przeprowadzone w 2019 r. pod kierunkiem dr Valtasa ujawniło, że pierwotne guzy UTUC zwykle należą do określonego podtypu molekularnego, który charakteryzuje się również względnym brakiem limfocytów T, co wskazuje na immunosupresję w mikrośrodowisku guza. Nowa analiza potwierdziła ten schemat i wykazała, że ​​przerzutowe nowotwory UTUC u danego pacjenta mają zwykle te same cechy, co guz pierwotny.

drS. Bishoya Feltza. Źródło: Travis Carey

„Często nie jesteśmy w stanie uzyskać wystarczającej ilości tkanki biopsyjnej z guzów przerzutowych i musimy polegać na analizie molekularnej guza pierwotnego, dlatego ważne jest, aby wiedzieć, że podtyp molekularny oparty na ekspresji RNA jest ogólnie stabilny od początkowych stadiów do „My” udało mi się zrozumieć udział różnych typów komórek w tej chorobie” – powiedział dr Valtas, który jest także dyrektorem ds. badań nad rakiem pęcherza moczowego w Angielskim Instytucie Medycyny Precyzyjnej i członkiem Mayer Cancer Center w Weill Cornell Medical College, i onkolog w NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center: „Podtypy molekularne i ich ewolucja w naturalnej historii raka poprzez analizę ekspresji białek w setkach tysięcy pojedynczych komórek tych nowotworów”.

Naukowcy zauważyli również, że przerzutowe komórki nowotworowe UTUC miały mutacje genetyczne, których nie stwierdza się w guzach pierwotnych. Różnice te były znacznie większe u pacjentów poddawanych chemioterapii, co sugeruje, że chemioterapia mogła spowodować pewne mutacje.

Badanie toruje drogę wysoce ukierunkowanym molekularnie strategiom pierwotnego leczenia UTUC w celu poprawy wyników pacjentów. Spostrzeżenia zdobyte w pojedynczej komórce mogą potencjalnie przyspieszyć rozwój terapii celowanych i podejść immunomodulacyjnych oraz zmienić krajobraz zarządzania UTUC.

Badania w tej historii były wspierane przez Narodowy Instytut Raka Z Narodowego Instytutu Zdrowia pod numerem nagrody T32CA203702. Badania wsparto także finansowaniem z konsorcjum STAR Cancer.

Wielu lekarzy i naukowców w Weill Cornell Medical College utrzymuje relacje i współpracuje z organizacjami zewnętrznymi w celu promowania innowacji naukowych i zapewniania specjalistycznych wskazówek. Organizacja publikuje te ujawnienia, aby zapewnić przejrzystość. Informacje te znajdziesz na naszym profilu Doktor Juan Miguel Mosquera I Doktor Bishoy Feltz.